Legeme i kredsløb omkring Jorden
Et legeme, der har op nået kredsløbshastighed, vil populært sagt konstant falde ud over Jordens horisont. Jordens tyngdekraft accelererer legemet mod Jordens centrum, og tangentialhastigheden flytter legemet langs Jordens overflade. Figurens pile illustrerer den resulterende bevægelse af legemet, der her er et cirkulært kredsløb. Legemet er i frit fald omkring Jorden og vil opleve vægtløshed (men er altså ikke fri af Jordens tyngdefelt).
Legeme i kredsløb omkring Jorden
Licens: CC BY SA 3.0

Vægtløshed er en tilstand, hvor et legeme ikke mærker påvirkning af noget tyngdefelt (fra for eksempel Jorden). Tilstanden opnås ved frit fald i vakuum. For rumfartøjer – og astronauter – indtræder vægtløsheden i det øjeblik, løfterakettens motorer stopper.

Faktaboks

Også kendt som

mikrogravitation, 0 g

Ifølge den almene relativitetsteoris ækvivalensprincip kan et frit fald lokalt ikke skelnes fra en tilstand af jævn, retlinjet bevægelse fjernt fra alle gravitationsfelter.

Vægtløshed i rummet

I et rumfartøj, der kredser om Jorden (dvs. falder frit i Jordens tyngdefelt), vil både rumfartøj og alle genstande i det således have samme acceleration mod Jordens centrum. En astronaut kan derfor svæve frit i rumfartøjet og føler ingen tyngdekraft, men vil stadig opleve inerti, da astronautens masse ikke ændres.

Kortvarig vægtløshed kan skabes under lodrette fald i tårne (eng. drop towers) og under parabolflyvning i fly.

De første eksperimenter i vægtløshed

Tyngdekraften spiller en stor rolle for krystallers vækst. Øverst ses en proteinkrystal dannet på Jorden ved at blande en protein- og en saltopløsning. Krystallen er vokset ved såkaldt dendritisk vækst, hvor ethvert fremspring på krystalfladen vokser hurtigere end naboområderne. Dette giver en uregelmæssig krystal. Nederst krystaller af det samme protein (et planteenzym), groet i rummet i vægtløs tilstand. De er næsten perfekte og kan blive meget større end på Jorden.

.

De første kortvarige eksperimenter i vægtløshed havde varighed af minutter og blev foretaget på levende aber og mus i sonderaketter (sounding-rockets) omkring 1950.

Den 3. november 1957 blev den russiske hund Lajka det første levende væsen, der var længerevarende vægtløs i rummet i Sputnik 2, og den 12. april 1961 var kosmonauten Jurij Gagarin som det første menneske i rummet vægtløs i et enkelt kredsløb om Jorden.

Den russiske kosmonaut Valerij Poljakov (f. 1942) blev i 1995 indehaver af verdensrekorden i vægtløshed med et ophold på rumstationen Mir i 438 dage i træk.

Vægtløshed og menneskets fysiologi

Vægtløshed påvirker menneskets fysiologi på flere måder. Musklerne bliver svagere, fordi de ikke skal arbejde mod et tyngdefelt; det gælder for alle kroppens muskler, også hjertet. Kroppens kredsløb ændres, fordi der ikke er nogen tyngdekraft til at presse væske nedad i kroppen. Knoglestrukturen oplever en mindre belastning, hvorfor de afkalkes og bliver svagere.

For at modvirke disse effekter af vægtløshed, skal astronauter træne dagligt. Ombord på Den Internationale Rumstation (ISS) blandt andet en dansk udviklet kondicykel til at vedligeholde deres fysiologi.

Vægtløshed i grundforskning

Vægtløshed benyttes videnskabeligt i grundforskning inden for fysik, kemi, biologi, fysiologi og medicin. Fx kan vægtløshed benyttes til dyrkning af regelmæssige proteinkrystaller (med kommercielle aspekter inden for medicinalindustrien), karakterisering af væskers overfladespænding og udforskning af menneskets fysiologi.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig